藜麥蛋白Pickering乳液添加對(duì)魚(yú)糜蛋白凝膠凍融穩(wěn)定性的影響

馮瀟，張帆，陳穎，成佳欣，岑凱悅，湯曉智

藜麥蛋白Pickering乳液添加對(duì)魚(yú)糜蛋白凝膠凍融穩(wěn)定性的影響

南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院/江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心/江蘇高校糧油質(zhì)量安全控制及深加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023

【目的】基于藜麥蛋白Pickering乳液的凍融穩(wěn)定性，探究其加入到魚(yú)糜蛋白凝膠中提高魚(yú)肉蛋白凝膠凍融穩(wěn)定性的可行性，擬解決運(yùn)輸存儲(chǔ)中溫度波動(dòng)造成魚(yú)糜蛋白凝膠產(chǎn)品質(zhì)量受損的問(wèn)題?！痉椒ā恐苽滢见湹鞍譖ickering乳液，分散于魚(yú)糜中并加熱制備成蛋白凝膠，然后對(duì)魚(yú)糜蛋白凝膠進(jìn)行3次凍融循環(huán)，分別測(cè)量?jī)鋈谇昂篝~(yú)糜蛋白凝膠的質(zhì)構(gòu)、色度和水分分布，測(cè)定3次凍融后的汁液流失以及凝膠中的冰晶分布?！窘Y(jié)果】藜麥蛋白Pickering乳液添加在提高魚(yú)糜凝膠亮度和白度的同時(shí)，抑制了凍融循環(huán)引起的色度變化，并且延緩了凝膠在凍融中硬度和咀嚼度的變化速率。藜麥蛋白Pickering乳液的添加對(duì)于凍融前魚(yú)糜凝膠的水分分布沒(méi)有影響，但是顯著增加了凍融循環(huán)后魚(yú)糜凝膠中不易流動(dòng)水的比例，減少了自由水的比例，從而減少了魚(yú)糜凝膠凍融后的汁液流失。冰晶結(jié)果顯示，乳液的添加可以顯著降低冰晶的直徑，從而減少冰晶對(duì)肌肉組織造成的損害以及自由水的生成。【結(jié)論】藜麥蛋白Pickering乳液的添加削弱了凍融對(duì)凝膠顏色及質(zhì)構(gòu)的影響，保持了凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了魚(yú)糜凝膠的凍融穩(wěn)定性，保持了冷凍魚(yú)糜產(chǎn)品的品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。藜麥蛋白Pickering乳液有望成為新型的抗凍劑應(yīng)用于冷凍食品中。

藜麥蛋白；Pickering乳液；凍融穩(wěn)定性；蛋白凝膠

0 引言

【研究意義】魚(yú)糜凝膠制品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、脂肪含量低、食用方便，深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1-2]。冷凍是長(zhǎng)期保存魚(yú)糜凝膠制品的一種普遍方式[3]，但在實(shí)際儲(chǔ)藏、運(yùn)輸過(guò)程中，溫度的浮動(dòng)使魚(yú)糜凝膠制品經(jīng)歷多次凍融循環(huán)，使肌肉組織在冰晶反復(fù)形成和融化的過(guò)程中被破壞，導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)和內(nèi)部水分分布的變化，造成汁液流失，嚴(yán)重影響?hù)~(yú)糜凝膠的品質(zhì)[4-5]。因此，除了盡量減少魚(yú)糜產(chǎn)品反復(fù)凍融的次數(shù)外，還應(yīng)尋找合適的綠色添加物，可以有效抑制魚(yú)糜蛋白凝膠因凍融循環(huán)引起的品質(zhì)下降。【前人研究進(jìn)展】蔗糖的添加可以提高魚(yú)糜制品的凍融穩(wěn)定性，但是熱量高、甜度大。GAO等[6]發(fā)現(xiàn)可溶性大豆多糖在魚(yú)糜中的添加及液氮冷凍處理（-80℃）可以顯著減少大冰晶的生成并減少肌球蛋白重鏈在冷凍過(guò)程中的降解，但液氮的成本較高。LIN等[7]研究表明鳙魚(yú)腮部蛋白的水解物可以防止魚(yú)糜在冷凍中的變性。大豆卵磷脂脂質(zhì)體與海藻糖作為抗凍劑也可以提高鱈魚(yú)肌肉蛋白凝膠的保水性，但是大豆卵磷脂脂質(zhì)體通過(guò)介入蛋白質(zhì)之間的相互作用阻礙了分子間鍵的形成，影響了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，從而降低了魚(yú)肉蛋白凝膠的凝膠強(qiáng)度[8]。肖旭華[9]研究米渣及米渣蛋白對(duì)魚(yú)肉蛋白凝膠反復(fù)凍融后的影響，發(fā)現(xiàn)雖然添加米渣蛋白能改善魚(yú)肉蛋白凝膠特性，但不能扭轉(zhuǎn)或延緩魚(yú)肉蛋白凝膠凍融后顏色變化、保水性下降、質(zhì)構(gòu)劣變的趨勢(shì)。藜麥蛋白中氨基酸種類(lèi)豐富，含有人體必需的9種氨基酸及其他非必需氨基酸，可以制備較穩(wěn)定的Pickering乳液，并具有良好的凍融穩(wěn)定性[10]，乳液加熱凝膠后由于界面蛋白的交聯(lián)使界面更加穩(wěn)定，也具備良好的凍融穩(wěn)定性[11]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】基于藜麥蛋白Pickering乳液及其凝膠具有良好的凍融穩(wěn)定性，探究藜麥蛋白Pickering乳液在魚(yú)糜中的均勻分散是否可以提高魚(yú)糜凝膠的凍融穩(wěn)定性及其機(jī)理。國(guó)內(nèi)外尚未有關(guān)于添加Pickering乳液影響?hù)~(yú)糜凝膠凍融穩(wěn)定性的報(bào)道，本研究有望為開(kāi)發(fā)新型抗凍劑提供理論支持?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】闡釋藜麥蛋白Pickering乳液對(duì)魚(yú)肉蛋白凝膠凍融循環(huán)過(guò)程中冰晶形成、水分遷移及分布的影響機(jī)制，分析Pickering乳液對(duì)魚(yú)糜凝膠汁液流失、質(zhì)構(gòu)和顏色的影響，改善魚(yú)糜凝膠的凍融穩(wěn)定性。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2020年6月至2021年6月在南京財(cái)經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院進(jìn)行。

1.1 材料與試劑

試劑：金線(xiàn)魚(yú)魚(yú)糜由佰騰國(guó)際貿(mào)易有限公司（青島，中國(guó)）提供。玉米油、食用鹽、玉米淀粉購(gòu)于本地超市（南京，中國(guó)），藜麥蛋白（純度≥90%）購(gòu)于西安全奧生物科技有限公司（西安，中國(guó)）。魚(yú)明膠購(gòu)于武漢鵬壘生物科技有限公司，F(xiàn)SC22包埋劑購(gòu)于美國(guó)徠卡公司。無(wú)水乙醇、福爾馬林、曙紅染色液均為分析純?cè)噭?/p>

1.2 儀器與設(shè)備

高速剪切均質(zhì)器T18，德國(guó)IKA公司；超聲波分散儀Scientz-1500F，寧波新芝科技股份有限公司；高效冷凍離心機(jī)Avanti J-26XP，美國(guó)Beckman Coulter公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)Stable Micro System公司；NM120-Analyst低場(chǎng)核磁共振儀，上海紐邁電子科技有限公司；色度儀，日本Konica Minolta公司；熒光顯微鏡Axio Scope A1，德國(guó)Carl Zeiss公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 藜麥蛋白Pickering乳液的制備 制備藜麥蛋白Pickering乳液參考文獻(xiàn)[12]，具體如下：稱(chēng)取4 g藜麥蛋白，溶解于200 mL去離子水中，再加入3.5 g NaCl，使鹽離子濃度為300 mmol?L-1，放在磁力攪拌器上攪拌，以900 r/min的速度攪拌4 h，用pH計(jì)調(diào)節(jié)溶液pH為7。在超聲分散儀中以450 W超聲處理20 min后加入玉米油，使水油比為1﹕3，用高速分散機(jī)均質(zhì)，轉(zhuǎn)速22 000 r/min，時(shí)間為3 min，即得到藜麥蛋白Pickering乳液。

1.3.2 不同乳液添加量的魚(yú)糜蛋白凝膠制備 將制備好的藜麥蛋白Pickering乳液分別以2.5%、5%、7.5%和10%（w/w）的量加入到魚(yú)糜中制得魚(yú)糜蛋白凝膠，并以不添加乳液的作為對(duì)照組，每組凝膠的水分含量一致。魚(yú)糜蛋白凝膠各組的成分見(jiàn)表1。

表1 添加了藜麥蛋白Pickering乳液的魚(yú)糜蛋白凝膠成分表

1.3.3 凍融循環(huán) 凍融循環(huán)參考文獻(xiàn)[9]，并稍作修改。魚(yú)糜蛋白凝膠在-18℃的冰箱中冷凍，5 d后取出在4℃下解凍12 h，如此循環(huán)3次。

1.3.4 凍融前后凝膠質(zhì)構(gòu)的測(cè)定 將魚(yú)糜蛋白凝膠切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的立方體，用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其質(zhì)構(gòu)特性。測(cè)試參數(shù)為：P25探頭，觸發(fā)力5 g，測(cè)試前、測(cè)試中和測(cè)試后速度分別為1.0 mm·s-1、1.0 mm·s-1、1.0 mm·s-1，壓縮比50%。

1.3.5 凍融前后凝膠色度的測(cè)定 將魚(yú)糜蛋白凝膠切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的立方體，用色差儀CM-5測(cè)定魚(yú)糜凝膠的L*、a*、b*值。其中L*表示樣品的亮度，a*值表示顏色的紅綠值，b*值表示顏色的黃藍(lán)值。白度（W）按以下公式進(jìn)行計(jì)算[13]：

1.3.6 凍融后凝膠的水分分布 取魚(yú)糜蛋白凝膠1 g（解凍后）置于核磁管中，使用Carr-Purcell-Meiboom- Gill（CPMG ）脈沖序列測(cè)樣品中的橫向弛豫時(shí)間T2，每份樣品重復(fù)采集3次信號(hào)。測(cè)試后，對(duì)橫向弛豫數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，計(jì)算每個(gè)峰的頂點(diǎn)時(shí)間和峰面積，分析魚(yú)肉蛋白凝膠中不同水分的比例[14]。

1.3.7 凍融后凝膠的汁液流失 記錄凍融前每一個(gè)蛋白凝膠的質(zhì)量（W1），將凍融3次后的蛋白凝膠稱(chēng)重，記錄為W2。汁液流失的計(jì)算公式如下：

1.3.8 3次冷凍后凝膠的冰晶分布 將冷凍的魚(yú)肉蛋白凝膠置于干冰上固定，切成5 mm的立方塊并浸泡于溶液中（10%福爾馬林，90%乙醇）以置換其中的冰晶并固定魚(yú)糜凝膠中的蛋白質(zhì)，24 h后嵌入溶解的魚(yú)明膠中并被切成小塊置于包埋介質(zhì)中（FSC22），在干冰中冷凍并用薄片切片機(jī)切成5 μm的薄片，放置于載玻片上，使用1%的曙紅溶液染色后用蓋玻片蓋上，置于顯微鏡下觀(guān)察，通過(guò)Image J分析得出樣品冰晶的平均直徑、數(shù)目、總面積等參數(shù)[15]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用IBM SPSS statistics 26軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析，使用Origin 2019軟件繪圖。

2 結(jié)果

2.1 凍融前后凝膠的質(zhì)構(gòu)

圖1可以看出，藜麥蛋白Pickering乳液的添加對(duì)魚(yú)糜蛋白凝膠的回復(fù)力、彈性沒(méi)有顯著影響，但是對(duì)于凝膠的硬度和咀嚼度影響較大。隨著乳液的添加，凝膠的硬度顯著下降。當(dāng)添加量增加到10%后，硬度和咀嚼度升高，可能是由于藜麥蛋白與肌原纖維蛋白交聯(lián)產(chǎn)生二硫鍵導(dǎo)致[16]。3次凍融循環(huán)后，空白組與對(duì)照組的變化趨勢(shì)出現(xiàn)差異。空白組在3次凍融循環(huán)后，硬度和咀嚼度下降，然而乳液添加量為2.5%—7.5%的魚(yú)糜凝膠硬度反而比對(duì)照高。

2.2 凍融前后凝膠的色差

當(dāng)藜麥蛋白Pickering乳液的添加量大于2.5%后，隨著Pickering乳液添加量的增加，魚(yú)糜蛋白凝膠凍融前后的亮度和白度逐漸提高，能夠提高其消費(fèi)者的接受度。當(dāng)添加量為10%時(shí)，冷凍前的魚(yú)糜凝膠亮度和白度分別為80.68和78.08，顯著高于沒(méi)有添加乳液的空白組（73.69和72.11）。另外，添加了藜麥蛋白Pickering乳液的魚(yú)糜凝膠亮度和白度在凍融前后沒(méi)有顯著性差異，然而，沒(méi)有添加乳液的魚(yú)糜凝膠在經(jīng)過(guò)3次凍融循環(huán)后，亮度和白度顯著降低（表2）。表明藜麥蛋白Pickering乳液的添加，不僅提高了魚(yú)糜凝膠的亮度及白度，也抑制了凍融循環(huán)引起的亮度值及白度值的下降，提高了魚(yú)糜凝膠的凍融穩(wěn)定性。

2.3 凍融前后凝膠的水分分布

低場(chǎng)核磁共振是測(cè)定魚(yú)糜凝膠水分分布和組成最直接有效的方法，凝膠的水分狀態(tài)直接影響其持水性進(jìn)而影響?hù)~(yú)糜凝膠品質(zhì)。弛豫時(shí)間T2反映魚(yú)糜凝膠中氫質(zhì)子受束縛力和自由度的大小，弛豫時(shí)間T2越長(zhǎng)，氫質(zhì)子受到的束縛力越小，即水分穩(wěn)定性越差，越容易流動(dòng)，且每個(gè)峰面積的比例表示魚(yú)糜凝膠體系中不同狀態(tài)水的含量[17]。

表2 藜麥蛋白Pickering乳液添加對(duì)魚(yú)糜蛋白凝膠凍融前后色度的影響

F0代表凍融前凝膠，F(xiàn)3代表3次凍融循環(huán)后的凝膠。不同小寫(xiě)字母表示凍融前后不同添加量的魚(yú)糜凝膠中色度指標(biāo)的顯著性差異（＜0.05）。下同

F0represents surimi gel before freeze-thaw cycles, and F3represents surimi gel after freeze-thaw cycles. Different lowercase letters indicate significant differences of color properties among different groups before and after freeze-thaw cycles (＜0.05). The same as below

由圖2可知，弛豫時(shí)間T2在0—10 000 ms內(nèi)出現(xiàn)3個(gè)峰值，T21（0—10 ms）表示與蛋白質(zhì)等大分子緊密結(jié)合的水分，屬于結(jié)合水；T22（10—300 ms）表示存在于凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的水分，屬于不易流動(dòng)水；T23（300 ms之后）表示存在于凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)外的水分，屬于自由水[18]。從表3的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，不同含量藜麥蛋白Pickering乳液的添加對(duì)凍融前魚(yú)糜蛋白凝膠中不同水分的含量沒(méi)有顯著影響。

對(duì)比凍融循環(huán)前后各組的數(shù)據(jù)（表3），試驗(yàn)組和對(duì)照組魚(yú)糜蛋白凝膠中結(jié)合水含量無(wú)顯著性差異。然而，凍融后魚(yú)糜凝膠中的不易流動(dòng)水含量顯著減少，自由水含量顯著增加，說(shuō)明凍融循環(huán)使魚(yú)糜蛋白凝膠的不易流動(dòng)水向自由水轉(zhuǎn)化，水的流動(dòng)性增加，持水力降低，造成了凍融后的汁液流失。當(dāng)乳液添加量為7.5%和10%時(shí)，凝膠中不易流動(dòng)水和自由水的含量沒(méi)有顯著性差異，而凍融后乳液添加量為7.5%的魚(yú)糜凝膠中自由水含量（14.26%）顯著低于乳液添加量為5%的魚(yú)糜凝膠（17.40%）。

表3 藜麥蛋白Pickering 乳液添加對(duì)魚(yú)糜凝膠凍融前后水分分布的影響

不同大寫(xiě)字母表示凍融前后不同添加量的魚(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性差異顯著（P＜0.05）。下同

圖2 魚(yú)糜蛋白凝膠凍融前后的橫向弛豫時(shí)間

圖3顯示藜麥蛋白Pickering乳液添加使魚(yú)糜蛋白凝膠汁液流失顯著降低，這與水分分布的結(jié)果相互對(duì)應(yīng)，添加乳液后，凝膠中的不易流動(dòng)水增加，自由水減少，進(jìn)而降低了魚(yú)糜蛋白凝膠反復(fù)凍融后的汁液流失，增強(qiáng)了魚(yú)糜蛋白凝膠的保水性，降低了運(yùn)輸存儲(chǔ)中溫度變化導(dǎo)致的品質(zhì)劣變，可以作為提升魚(yú)糜凝膠制品凍融穩(wěn)定性的新方法。

2.4 三次冷凍后凝膠中的冰晶分布

冰晶的尺度對(duì)于冷凍食品的品質(zhì)十分關(guān)鍵，冰晶的快速生長(zhǎng)及產(chǎn)生的膨脹壓力會(huì)破壞肌肉組織的結(jié)構(gòu)[19]。由圖4可見(jiàn)，添加了藜麥蛋白Pickering乳液的魚(yú)糜蛋白凝膠切片冰晶大小和分布與對(duì)照組存在明顯差異。未添加乳液的對(duì)照魚(yú)糜凝膠具有較大且不規(guī)則的冰晶，對(duì)肌原纖維蛋白造成一定程度的擠壓。但隨著藜麥蛋白Pickering乳液添加量從2.5%增加到10%時(shí)，魚(yú)糜凝膠中的冰晶尺寸逐漸變小，且添加7.5%和10%藜麥蛋白乳液的魚(yú)糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加致密且均勻。ZHOU等[20]曾有類(lèi)似報(bào)道，通過(guò)添加不同比例的脂肪作為填充劑能夠改善肌原纖維蛋白的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為致密。

圖3 藜麥蛋白Pickering乳液添加對(duì)魚(yú)糜蛋白凝膠凍融后汁液流失的影響

未添加藜麥蛋白Pickering乳液的魚(yú)糜蛋白凝膠的冰晶直徑和總面積最大，分別為（8.79±0.05）μm和（242.50±2.81）μm2（＜0.05）（表4），與顯微鏡圖片中所觀(guān)察的現(xiàn)象一致。

3 討論

3.1 添加Pickering乳液影響?hù)~(yú)糜凝膠質(zhì)構(gòu)、顏色穩(wěn)定性

LU等[21]研究表明花鰱魚(yú)蛋白凝膠的硬度隨著冷凍時(shí)間的延長(zhǎng)先升高后降低，BUAMARD等[22]研究也表明在存儲(chǔ)過(guò)程中，魚(yú)糜凝膠的硬度和咀嚼度先上升后降低，可能因?yàn)樵诶鋬鲞^(guò)程中二硫鍵的數(shù)量先升高后降低[21]。二硫鍵的形成使凝膠網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)程度提高、硬度升高，然而隨著冷凍時(shí)間增長(zhǎng)，肌原纖維蛋白發(fā)生降解及碎片化，二硫鍵數(shù)量降低，凝膠的有序結(jié)構(gòu)破壞，凝膠的硬度下降[21]。

圖中比例尺為5 μm The scale bar in the graph is 5 μm

表4 藜麥蛋白Pickering乳液添加對(duì)魚(yú)糜蛋白凝膠中冰晶分布的影響

Pickering乳液的添加減少了凝膠中冰晶的尺寸，降低了冰晶對(duì)肌肉蛋白的損害，減少了大冰晶生成引起的魚(yú)糜凝膠中溶質(zhì)濃度的升高，從而減少了溶質(zhì)濃度升高引起的自由基的產(chǎn)生[23]，減少了魚(yú)糜凝膠中巰基的氧化及蛋白質(zhì)的羰基化[18]，延緩了肌原纖維蛋白質(zhì)的氧化、變性及聚集[24]，從而降低了凝膠質(zhì)構(gòu)的變化速率。值得一提的是，乳液添加量為10%的凝膠凍融3次后硬度下降，可能是因?yàn)槿橐禾砑恿看?，油脂含量升高，在反?fù)冷凍解凍過(guò)程中，油脂氧化產(chǎn)生的自由基數(shù)量增多，加速了硬度的變化速率。因此，從質(zhì)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析，乳液的適宜添加量為2.5%—7.5%（w/w，乳液/魚(yú)糜）。LI等[25]報(bào)道蛋白質(zhì)變性的程度或凝膠的持水力會(huì)影響白度值。凍融循環(huán)引起的凝膠白度的降低歸因于魚(yú)肉蛋白變性引起的凝膠中自由水分的減少，使解凍后魚(yú)肉的光反射降低。凍融循環(huán)后，加入藜麥蛋白Pickering乳液的魚(yú)糜凝膠的白度值沒(méi)有顯著變化，說(shuō)明Pickering乳液可以阻礙蛋白質(zhì)的變性及凝膠中自由水分的減少。藜麥蛋白Pickering乳液的添加確實(shí)抑制了冰晶尺寸的增大，可以減小魚(yú)肉肌原纖維蛋白質(zhì)的變性程度，減少自由水的生成。

3.2 添加Pickering乳液影響?hù)~(yú)糜凝膠水分分布的穩(wěn)定性

試驗(yàn)組和對(duì)照組魚(yú)糜蛋白凝膠中結(jié)合水含量無(wú)顯著性差異，是因?yàn)榻Y(jié)合水與肌肉組織結(jié)合十分緊密，不易被脫去[26-27]。張?jiān)婗┑萚28]研究表明冷凍過(guò)程會(huì)使不易流動(dòng)水向自由水轉(zhuǎn)變，削弱凝膠網(wǎng)絡(luò)對(duì)水分子的束縛能力。與沒(méi)有添加乳液的對(duì)照凝膠相比，藜麥蛋白Pickering乳液添加（>2.5%）顯著增加了凍融后魚(yú)糜凝膠中不易流動(dòng)水的含量，且降低了自由水的含量，阻礙了凍融循環(huán)后不易流動(dòng)水向自由水的轉(zhuǎn)化，延緩了魚(yú)糜凝膠持水力的降低，從而提高了魚(yú)糜蛋白凝膠凍融后水分分布的穩(wěn)定性。XU等[29]最新的研究也表明由蛋黃修飾的淀粉復(fù)合物乳化的高內(nèi)向乳液在雞肉凝膠中的添加增加了不易流動(dòng)水且降低了流動(dòng)水的含量，與本研究結(jié)果相吻合。這種現(xiàn)象可能是由于高內(nèi)向乳液填充了魚(yú)肉凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成了更加緊密的結(jié)構(gòu)，所以增加了魚(yú)肉凝膠基質(zhì)中的水分。因?yàn)?0%的乳液添加對(duì)質(zhì)構(gòu)的負(fù)面影響，綜合水分分布的結(jié)果得出乳液的適宜添加量為7.5%（w/w，乳液/魚(yú)糜）。

3.3 添加Pickering乳液影響?hù)~(yú)糜凝膠的冰晶分布

冰晶的大小和均勻度對(duì)于冷凍食品的品質(zhì)至關(guān)重要，冰晶的膨脹壓力會(huì)對(duì)肌肉組織的結(jié)構(gòu)造成不可逆轉(zhuǎn)的損害[19]。隨乳液濃度逐漸增加，魚(yú)糜蛋白凝膠中冰晶的平均直徑、總面積和面積百分比總體上呈下降趨勢(shì)，在乳液添加量為7.5%和10%時(shí)冰晶的平均直徑最小。因此，未添加藜麥蛋白Pickering乳液的魚(yú)糜凝膠中冰晶顆粒大，對(duì)肌肉組織的損壞較大，導(dǎo)致了質(zhì)構(gòu)的變化速率快，使3次凍融后凝膠的硬度和咀嚼度顯著低于凍融前。添加了藜麥蛋白Pickering乳液的魚(yú)糜凝膠由于Pickering乳液的分布，導(dǎo)致冰晶顆粒減小，減小了對(duì)肌肉結(jié)構(gòu)的破壞，可以延緩肌原纖維蛋白的變性及聚集，保持魚(yú)糜凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、保水性及質(zhì)構(gòu)，是提高魚(yú)糜凝膠凍融穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

冰晶分布與水分分布的結(jié)果也相互對(duì)應(yīng)，未添加乳液的魚(yú)糜凝膠中形成的冰晶尺寸最大，解凍后自由水含量也越高。ZHANG等[30]也報(bào)道，冷凍-解凍-再冷凍會(huì)增加冰晶的尺度，造成對(duì)肌肉蛋白的損害、自由水的釋放和汁液流失。然而當(dāng)乳液添加量為7.5%— 10%時(shí)，凝膠中冰晶尺寸減小，自由水含量最低。結(jié)合質(zhì)構(gòu)、色度、水分分布等結(jié)果，藜麥蛋白Pickering乳液在魚(yú)糜凝膠的最適添加量同樣為7.5%。

4 結(jié)論

藜麥蛋白Pickering乳液的添加可以減少凍融引起的魚(yú)糜蛋白凝膠色度、水分分布的變化、延緩質(zhì)構(gòu)的變化速率、減小冰晶的尺寸、降低魚(yú)糜凝膠凍融后的汁液流失，提高了魚(yú)糜凝膠的凍融穩(wěn)定性。藜麥蛋白Pickering乳液通過(guò)抑制冰晶尺寸的增大阻礙了魚(yú)糜凝膠中不易流動(dòng)水向自由水的轉(zhuǎn)化，從而穩(wěn)定了凝膠中的水分分布，降低了汁液流失，進(jìn)而提高了魚(yú)糜凝膠的凍融穩(wěn)定性。研究結(jié)果為Pickering乳液在冷凍食品中的應(yīng)用，提供了一定的理論基礎(chǔ)。

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Effects of Adding Quinoa Protein Pickering Emulsion on Freeze- Thaw Stability of Fish Surimi Gel

College of Food Science and Engineering/Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety/Key Laboratory of Grains and Oils Quality Control and Processing, Nanjing 210023

【Objective】Based on the freeze-thaw stability of quinoa stabilized Pickering emulsion, it was incorporated evenly into surimi to generate surimi gels in this study, and its feasibility to improve the freeze-thaw stability of fish protein gel was evaluated. This research aimed to prevent the deterioration of fish protein gel, caused by the temperature fluctuation during storage and transportation.【Method】Quinoa protein Pickering emulsion was prepared and distributed in surimi, followed by heating process to generate surimi gels. The surimi gels with different contents of Pickering emulsion and without emulsion were subjected to three freeze-thaw cycles, and then, the texture, color, water and ice crystal distribution and drip loss of surimi gels were measured. 【Result】The quinoa protein Pickering emulsion improved the lightness and whiteness of fish surimi gel, and inhibited the changes of color after freeze-thaw cycles. Meanwhile, the Pickering emulsion addition delayed the changes of hardness and chewiness of surimi gels during freeze-thaw cycles. It was found that quinoa protein Pickering emulsion had no effect on the moisture distribution of surimi gels before freeze-thaw cycles, but significantly increased the proportion of immobile water and decreased free water content in surimi gels after freeze-thaw cycles. Therefore, the drip loss of surimi gel was decreased by emulsion addition. Furthermore, the emulsion addition decreased the diameter of ice crystals formed in surimi gel, reduced the damage to muscle tissues, and decreased the free water content. 【Conclusion】The Quinoa protein Pickering emulsion weakened the adverse impact of freeze-thaw cycles on the color and textural properties, maintained the gel structure, and improved the freeze-thaw stability of fish surimi gel, which maintained its quality and nutritional value. Quinoa protein Pickering emulsion was promising to become an innovative antifreeze to be applied in frozen food.

quinoa protein; Pickering emulsion; freeze-thaw stability; protein gel

2021-08-15；

2022-01-12

國(guó)家自然科學(xué)基金（32001643）、江蘇省自然科學(xué)基金（SBK2020040148）

馮瀟，E-mail：fengxiao@nufe.edu.cn。通信作者湯曉智，E-mail：9120111004@nufe.edu.cn

10.3864/j.issn.0578-1752.2022.10.013

（責(zé)任編輯 趙伶俐）